CN118460217A - 一种电控反式调光玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电控反式调光玻璃及其制备方法和应用。本发明的电控反式调光玻璃，包括液晶盒和填充在液晶盒之中的液晶混合物；所述液晶混合物的组分包括单体材料、光引发剂和正/负性液晶；其中，所述单体材料由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成。本发明通过在液晶性丙烯酸酯类单体中引入非液晶性丙烯酸酯类单体，在体系中构建出麦穗状聚合物网络结构，降低交联密度；同时，非液晶性丙烯酸酯类单体能显著降低聚合物网络强度，从而大大降低调光玻璃的工作电压，拓展了电控反式调光玻璃在日常生活中的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及液晶器件制备技术领域，尤其是涉及一种电控反式调光玻璃及其制备方法和应用。
背景技术
电控反式调光玻璃是一种现代社会新兴的电子调光产品，利用液晶分子对电场的响应，可以实现透明与模糊状态的可逆切换，在建筑、汽车和飞机的节能采光领域受到广泛的关注。
传统的电控反式调光玻璃常采用液晶性单体构建聚合物网络结构，由于液晶性单体含有刚性介晶基元，形成的聚合物网络模量较高，使得工作电压较高，能耗较高，在建筑家居、新能源汽车及穿戴式设备使用过程中易发生触电危险，限制了其在智能玻璃市场的发展。
公告号为CN 110256810 B的专利申请公开了一种低驱动电压的电控液晶调光膜，将聚合合物分散液晶与聚合物稳定液晶相结合，通过在热聚合PDLC体系中加入了液晶性紫外光可聚合单体，然后对混合体系先进行热聚合，再对导电薄膜施加电场，使液晶分子处于垂直取向状态，并利用紫外光照射薄膜引发液晶性光聚合单体进行聚合，在液晶微滴中形成类似于PSLC体系的垂直取向高分子网络，构筑出PD&SLC共存结构，来降低电控液晶调光膜的驱动电压。
CN 117233999 A公开一种低驱动电压的电控调光膜，通过丙烯酸酯可聚合单体和卤代丙烯酸酯可聚合单体构建高分子基体，高分子基体中网络结构均匀、空隙少；聚合过程中液晶材料在高分子基体中生成尺寸均匀的大尺寸液晶微滴，且液晶微滴在高分子基体中分布均匀，降低了液晶微滴在高分子基体中发生转向时的阻力，进而降低了电控调光膜的驱动电压。
发明内容
基于此，为解决现有技术中存在的至少一种技术问题，本发明提出了一种电控反式调光玻璃，通过在液晶性丙烯酸酯类单体中引入非液晶性丙烯酸酯类单体构建二元体系，降低器件的工作电压，拓展了电控反式调光玻璃在日常生活中的应用场景。
本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种电控反式调光玻璃，所述调光玻璃包括液晶盒和填充在液晶盒之中的液晶混合物；所述液晶混合物的组分包括单体材料、光引发剂和正/负性液晶；其中，所述单体材料由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成。
聚合物网络结构决定了电控反式调光玻璃其光电性能。传统的电控反式调光玻璃常采用液晶性丙烯酸酯类单体，该类单体与液晶的相溶性较好，在紫外光聚合过程中，形成的聚合物纤维更易溶于液晶分子中，当反应进行到一定程度时，纤维聚集成纤维束，并与液晶分子发生相分离，从而形成平滑的聚合物网络结构并复制液晶分子的排列方向。
本发明采用的单体由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成，其中液晶性丙烯酸酯类单体仍保持原有复制液晶分子排列方向的作用，而非液晶性丙烯酸酯类单体与液晶分子的相溶性较差，在聚合过程中，此类单体与聚合物纤维的结构相似，更易溶在聚合物纤维中，进而发生沉淀聚合，形成麦穗状的聚合物纤维束，从而降低聚合物网络的交联密度。另一方面，由于非液晶性丙烯酸酯类单体的刚性结构较少，形成的聚合物网络强度较低。因此，通过引入非液晶性丙烯酸酯类单体可以获得工作电压较低的电控反式调光玻璃。
根据本发明的一些实施方式，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：
0.1～30份单体材料；
0.1～5份光引发剂；
60～99.5份正/负性液晶。
优选地，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：
3～30份单体材料；
0.2～3份光引发剂；
80～96.5份正/负性液晶；
其中，单体材料包括1-15份液晶性丙烯酸酯类单体和1-15份非液晶性丙烯酸酯类单体。
更优选地，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：
4～5份单体材料；
0.2份光引发剂；
94.8～95.8份正负性液晶；
其中，单体材料包括2～3.5份液晶性丙烯酸酯类单体和0.5～2份非液晶性丙烯酸酯类单体。
根据本发明的一些实施方式，所述液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体的质量比为1∶0.1～10，优选地，为1∶0.1～1，进一步优选地为1∶1。在该质量比下制备的电控反式调光玻璃，既可以防止过多的非液晶性丙烯酸酯类单体破坏有序的聚合物纤维束结构，保证电控反式调光玻璃的关态透过率(～98％)；又能大大减少体系内具有刚性结构的液晶性丙烯酸酯类单体浓度，降低聚合物网络强度，降低工作电压。
根据本发明的一些实施方式，所述液晶性单体选自下列化合物中的至少一种：
其中，m＝3-10，n＝3-10(m和n均代表烷基链的长度)，X1和X2分别为中的任一种。
优选地，所述液晶性单体选自下列化合物其中，m＝3-10，n＝3-10(m和n均代表烷基链的长度)，X1和X2分别为中的任一种。
根据本发明的一些实施方式，所述非液晶性单体选自下列化合物中的至少一种：
其中，m＝3-10，n＝3-10(m和n均代表烷基链的长度)，X1和X2分别为中的任一种。
优选地，所述液晶性单体选自下列化合物其中，X1和X2分别为中的任一种。
根据本发明的一些实施方式，所述光引发剂选自下列化合物中的至少一种：
根据本发明的一些实施方式，所述正/负性液晶为5CB、E7、HNG30400-200、HNG715600-000、HNG741600-000、HNG60600-100、HNG736625-000中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述液晶盒包括相对放置的两块透光基板、设于两块透光基板相对面的导电层、设于导电层上的取向层和置于上透光基板和下透光基板之间的间隔粒子。
根据本发明的一些实施方式，所述电控反式调光玻璃的厚度为3～50μm。
优选地，所述电控反式调光玻璃的厚度为10μm。
根据本发明的一些实施方式，所述透光基板为玻璃。
根据本发明的一些实施方式，所述导电层包括ITO，银纳米线或聚合物导电材料中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述间隔粒子包括硅球间隔粒子或聚苯乙烯间隔粒子中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述间隔粒子的粒径为3～50μm。
第二方面，本发明提供了上述电控反式调光玻璃的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1、取或制备相对放置的上透光基板和下透光基板；
S2、将所述上透光基板和下透光基板制备成液晶盒；
S3、将所述液晶混合物填充到步骤S2制备得到的液晶盒中；
S4、将步骤S3中得到的液晶盒进行紫外光辐照。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述填充的步骤包括将液晶混合物加热后通过毛细力填充至所述液晶盒中。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述填充时加热的温度为60～80℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述填充步骤完成后还包括将所述制备得到的液晶盒进行保温。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述保温处理的温度为60～80℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S3中，所述保温处理的时间为20～30min。
根据本发明的一些实施方式，步骤S4中，所述紫外光辐照的紫外光强度为5～50mW/cm2。
优选地，所述紫外光辐照的紫外光强度为10～45mW/cm2。
更优选地，所述紫外光辐照的紫外光强度为10～20mW/cm2。
根据本发明的一些实施方式，步骤S4中，所述紫外光辐照的照射时间为1～120min。
优选地，步骤S4中，所述紫外光辐照的照射时间为2～10min。
第三方面，本发明提供了上述电控反式调光玻璃在电控调光器件中的应用。
根据本发明的一些实施方式，所述电控调光器件，可用于显示技术、光学元器件、绿色建筑或新能源汽车等领域，具体地，可用于包括智能窗，液晶显示屏和光学透镜等需要对入射光线调节的器件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在液晶性丙烯酸酯类单体中引入非液晶性丙烯酸酯类单体，在体系中构建出麦穗状聚合物网络结构，降低交联密度；同时，非液晶性丙烯酸酯类单体能显著降低聚合物网络强度，从而大大降低调光玻璃的工作电压，拓展了电控反式调光玻璃在日常生活中的应用场景。
附图说明
图1为本发明实施例和对比例中电控反式调光玻璃结构示意图；
图2为本发明实施例1制备电控反式调光玻璃透射率随电压的变化；
图3为本发明对比例1制备电控反式调光玻璃透射率随电压的变化；
图4为本发明对比例2制备电控反式调光玻璃透射率随电压的变化；
图5为本发明实施例1的聚合物网络形貌；
图6为本发明对比例1的聚合物网络形貌；
图7为本发明实施例1和对比例1制备电控反式调光玻璃的聚合物网络强度；
附图标记：
上透光基板11；下透光基板12；ITO电极层21，22；调节区3。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于实施例所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
本申请的实施例提供一种电控反式调光玻璃，该调光玻璃包括液晶盒和填充在液晶盒之中的液晶混合物；所述液晶混合物的组分包括单体材料、光引发剂和正/负性液晶；其中，所述单体材料由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成。
聚合物网络结构决定了电控反式调光玻璃的光电性能。一方面，传统的电控反式调光玻璃常采用液晶性丙烯酸酯类单体，该类单体与液晶的相溶性较好，在紫外光聚合过程中，形成的聚合物纤维更易溶于液晶分子中，当反应进行到一定程度时，纤维聚集成纤维束，并与液晶分子发生相分离，从而形成平滑的聚合物网络结构并复制液晶分子的排列方向。本发明采用的单体由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成，其中液晶性丙烯酸酯类单体仍保持原有复制液晶分子排列方向的作用，而非液晶性丙烯酸酯类单体与液晶分子的相溶性较差，在聚合过程中，此类单体与聚合物纤维的结构相似，更易溶在聚合物纤维中，进而发生沉淀聚合，形成麦穗状的聚合物纤维束，从而降低聚合物网络的交联密度。另一方面，由于非液晶性丙烯酸酯类单体的刚性结构较少，形成的聚合物网络强度较低。因此，通过引入非液晶性丙烯酸酯类单体可以获得工作电压较低的电控反式调光玻璃。
在本申请的实施例中，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：0.1～30份单体材料；0.1～5份光引发剂；60～99.5份正/负性液晶。
优选地，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：3～30份单体材料；0.2～3份光引发剂；80～96.5份正/负性液晶；其中，单体材料包括0.1～15份液晶性丙烯酸酯类单体和0.1-15份非液晶性丙烯酸酯类单体。
更优选地，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：4～5份单体材料；0.2份光引发剂；94.8～95.8份正负性液晶；其中，单体材料包括2～3份液晶性丙烯酸酯类单体和0.5～2份非液晶性丙烯酸酯类单体。
液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体的质量比为1∶0.1～10，优选地，为1∶0.1～1，进一步优选地为1∶1。
本申请的液晶性单体选自下列化合物中的至少一种：
其中，m＝3-10，n＝3-10(m和n均代表烷基链的长度)，X1和X2分别为中的任一种。
优选地，所述液晶性单体选自下列化合物其中，m＝3-10，n＝3-10(m和n均代表烷基链的长度)，X1和X2分别为中的任一种。
本申请的非液晶性单体选自下列化合物中的至少一种：
其中，m＝3-10，n＝3-10(m和n均代表烷基链的长度)，X1和X2分别为中的任一种。
优选地，所述液晶性单体选自下列化合物其中，X1和X2分别为中的任一种。
本申请的光引发剂选自：中的至少一种。
本申请的正/负性液晶选自5CB、E7、HNG30400-200、HNG715600-000、HNG741600-000、HNG60600-100、HNG736625-000中的至少一种。
本申请的液晶盒包括相对放置的两块透光基板、设于两块透光基板相对面的导电层、设于导电层上的取向层和置于上透光基板和下透光基板之间的间隔粒子。
其中，透光基板可以为玻璃。导电层可以包括ITO，银纳米线或聚合物导电材料中的至少一种。间隔粒子包括硅球间隔粒子或聚苯乙烯间隔粒子中的至少一种。间隔粒子的粒径优选为3～50μm。
本发明的电控反式调光玻璃的厚度为3～50μm。优选地，厚度为10μm。
为了让本领域技术人员进一步理解本申请的技术方案，以下通过实施例对本申请做进一步的详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种电控反式调光玻璃，其具体的制备方法步骤如下：
(1)制备盒体：取上透光基板11与下透光基板12，上透光基板11表面设有ITO电极层21，下透光基板12表面设有ITO电极层22，在ITO电极层21和ITO电极层22上均含有聚酰亚胺取向层，然后将含有取向层的上透光基板11与下透光基板12相对设置形成调节区3，调节区内设有用于控制上透光基板11与下透光基板12间距的间隔粒子(图中未标出)，制备得到盒体，结构示意图如图1所示；
(2)配置液晶混合物：称取单体材料、光引发剂和负性液晶混合均匀得到液晶混合物；
(3)液晶混合物的填充：将上述液晶混合物加热到80℃，在该温度下将液晶混合物通过毛细力填充到盒体中，填充完成后，在80℃热台上保温30min；
(4)紫外光诱发聚合：将填有液晶混合物盒体置于20mW/cm2的紫外光照射5min。
在该实施例中，液晶混合物的组分为：
4份单体材料；
0.2份光引发剂；
95.8份负性液晶；
其中，单体为2质量份的液晶性丙烯酸酯类单体和2质量份的非液晶性丙烯酸酯类单体光引发剂为0.2质量份的负性液晶为95.8质量份的HNG741600-000。
实施例2
本实施例提供了一种电控反式调光玻璃，其具体的制备方法步骤如下：
(1)制备盒体：取上透光基板11与下透光基板12，上透光基板11表面设有ITO电极层21，下透光基板12表面设有ITO电极层22，在ITO电极层21和ITO电极层22上均含有聚酰亚胺取向层，然后将含有取向层的上透光基板11与下透光基板12相对设置形成调节区3，调节区内设有用于控制上透光基板11与下透光基板12间距的间隔粒子(图中未标出)，制备得到盒体，结构示意图如图1所示；
(2)配置液晶混合物：称取单体材料、光引发剂和负性液晶混合均匀得到液晶混合物；
(3)液晶混合物的填充：将上述液晶混合物加热到80℃，在该温度下将液晶混合物通过毛细力填充到盒体中，填充完成后，在80℃热台上保温30min；
(4)紫外光诱发聚合：将填有液晶混合物盒体置于20mW/cm2的紫外光照射5min。
在该实施例中，液晶混合物的组分为：
4份单体材料；
0.2份光引发剂；
95.8份负性液晶；
其中，单体为3.5质量份的液晶性丙烯酸酯类单体和0.5质量份的非液晶性丙烯酸酯类单体光引发剂为0.2质量份的负性液晶为95.8质量份的HNG741600-000。
实施例3
本实施例提供了一种电控反式调光玻璃，其具体的制备方法步骤如下：
(1)制备盒体：取上透光基板11与下透光基板12，上透光基板11表面设有ITO电极层21，下透光基板12表面设有ITO电极层22，在ITO电极层21和ITO电极层22上均含有聚酰亚胺取向层，然后将含有取向层的上透光基板11与下透光基板12相对设置形成调节区3，调节区内设有用于控制上透光基板11与下透光基板12间距的间隔粒子(图中未标出)，制备得到盒体，结构示意图如图1所示；
(2)配置液晶混合物：称取单体材料、光引发剂和负性液晶混合均匀得到液晶混合物；
(3)液晶混合物的填充：将上述液晶混合物加热到80℃，在该温度下将液晶混合物通过毛细力填充到盒体中，填充完成后，在80℃热台上保温30min；
(4)紫外光诱发聚合：将填有液晶混合物盒体置于20mW/cm2的紫外光照射5min。
在该实施例中，液晶混合物的组分为：
4份单体材料；
0.2份光引发剂；
95.8份正性液晶；
其中，单体为2质量份的液晶性丙烯酸酯类单体和2质量份的非液晶性丙烯酸酯类单体光引发剂为0.2质量份的负性液晶为95.8质量份的E7。
实施例4
本实施例提供了一种电控反式调光玻璃，其具体的制备方法步骤如下：
(1)制备盒体：取上透光基板11与下透光基板12，上透光基板11表面设有ITO电极层21，下透光基板12表面设有ITO电极层22，在ITO电极层21和ITO电极层22上均含有聚酰亚胺取向层，然后将含有取向层的上透光基板11与下透光基板12相对设置形成调节区3，调节区内设有用于控制上透光基板11与下透光基板12间距的间隔粒子(图中未标出)，制备得到盒体，结构示意图如图1所示；
(2)配置液晶混合物：称取单体材料、光引发剂和负性液晶混合均匀得到液晶混合物；
(3)液晶混合物的填充：将上述液晶混合物加热到80℃，在该温度下将液晶混合物通过毛细力填充到盒体中，填充完成后，在80℃热台上保温30min；
(4)紫外光诱发聚合：将填有液晶混合物盒体置于15mW/cm2的紫外光照射10min。
在该实施例中，液晶混合物的组分为：
5份单体材料；
0.2份光引发剂；
94.8份负性液晶；
其中，单体为3质量份的液晶性丙烯酸酯类单体和2质量份的非液晶性丙烯酸酯类单体光引发剂为0.2质量份的负性液晶为94.8质量份的HNG30400-200。
对比例1
本对比例1提供了一种电控反式调光玻璃，其具体的制备方法步骤如下：
(1)制备盒体：取上透光基板11与下透光基板12，上透光基板11表面设有ITO电极层21，下透光基板12表面设有ITO电极层22，在ITO电极层21和ITO电极层22上均含有聚酰亚胺取向层，然后将含有取向层的上透光基板11与下透光基板12相对设置形成调节区3，调节区内设有用于控制上透光基板11与下透光基板12间距的间隔粒子(图中未标出)，制备得到盒体，结构示意图如图1所示；
(2)配置液晶混合物：称取单体材料、光引发剂和负性液晶混合均匀得到液晶混合物；
(3)液晶混合物的填充：将上述液晶混合物加热到80℃，在该温度下将液晶混合物通过毛细力填充到盒体中，填充完成后，在80℃热台上保温30min；
(4)紫外光诱发聚合：将填有液晶混合物盒体置于20mW/cm2的紫外光照射5min。
在该对比例中，液晶混合物的组分为：
4份单体材料；
0.2份光引发剂；
95.8份负性液晶；
其中，单体为4质量份的液晶性丙烯酸酯类单体光引发剂为0.2质量份的负性液晶为95.8质量份的HNG741600-000。
对比例2
本对比例提供了一种电控反式调光玻璃，其具体的制备方法步骤如下：
(1)制备盒体：取上透光基板11与下透光基板12，上透光基板11表面设有ITO电极层21，下透光基板12表面设有ITO电极层22，在ITO电极层21和ITO电极层22上均含有聚酰亚胺取向层，然后将含有取向层的上透光基板11与下透光基板12相对设置形成调节区3，调节区内设有用于控制上透光基板11与下透光基板12间距的间隔粒子(图中未标出)，制备得到盒体，结构示意图如图1所示；
(2)配置液晶混合物：称取单体材料、光引发剂和负性液晶混合均匀得到液晶混合物；
(3)液晶混合物的填充：将上述液晶混合物加热到80℃，在该温度下将液晶混合物通过毛细力填充到盒体中，填充完成后，在80℃热台上保温30min；
(4)紫外光诱发聚合：将填有液晶混合物盒体置于20mW/cm2的紫外光照射5min。
在该对比例中，液晶混合物的组分为：
4份单体材料；
0.2份光引发剂；
95.8份负性液晶；
其中，其中，单体0.2质量份的液晶性丙烯酸酯类单体和3.8质量份的非液晶性丙烯酸酯类单体光引发剂为0.2质量份的负性液晶为95.8质量份的HNG741600-000。
各实施例液晶混合物配方如表1所示。
表1各实施例液晶混合物配方
各对比例液晶混合物配方如表2所示。
表2各对比例液晶混合物配方
测试例
(1)稳定性测试
测试方法：将包含实施例1和对比例1制备的电控反式调光玻璃与电源和继电器串联在一起，工作模式为关态透明，开态模糊，采用海洋光谱仪(Ocean Optics Maya2000pro)进行透过率-电压测试，测量550nm波长处的透射率随电压的变化，频率为50Hz，加电范围0-220V。
未施加电场时，液晶分子取向层的作用下垂直取向，有序排列，使得入射光透射，器件的透明度较高。施加电场后，液晶分子在电场的作用发生旋转，由于聚合物网络的限制，液晶分子在盒体中随机排列，施加电压透射率降低，实施例1透过率随电压的变化结果如图2所示。对比例1透过率随电压的变化结果如图3所示。透过率采用海洋光谱仪对实施例1和对比例1电控反式调光玻璃进行测试，可以看出，实施例中引入非液晶单体后，施加较小的电压即可得到较大的透过率变化，实施例1的阈值电压是5V，饱和电压为15V，对比度为17.22。而对比例1的阈值电压是13V，饱和电压为40V，对比度为10。可见，通过引入非液晶单体，器件的工作电压降低了约50％以上，实现了大幅度降低。
同时，结合图4，可以看出对比例2中液晶性丙烯酸酯类单体与非液晶性丙烯酸酯类单体的质量比为1：19，过多的非液晶性丙烯酸酯类单体的引入破坏了液晶性丙烯酸酯单体形成的有序结构，导致在未加电时，液晶分子与聚合物的折射率不匹配，初始透过率仅为72％。
(2)聚合物网络形貌测试
测试方法：采用扫描电镜分别对实施例1和对比例1交联后的液晶混合物网络截面形貌进行表征，结果分别如图5和图6所示。
可以看出，对比例1中为采用单一的液晶性丙烯酸酯类单体，紫外光聚合过程中，形成的聚合物纤维聚集成纤维束，并与液晶分子发生相分离，形成的聚合物网络较为平滑且粗壮。
实施例1中本发明采用的单体由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成，其中液晶性丙烯酸酯类单体仍保持原有复制液晶分子排列方向的作用，而非液晶性丙烯酸酯类单体与液晶分子的相溶性较差，在聚合过程中，此类单体与聚合物纤维的结构相似，更易溶在聚合物纤维中，进而发生沉淀聚合，呈现麦穗状的纤细聚合物纤维束。
(3)弹性模量测试
测试方法：通过原位光聚合的哈克旋转流变仪测试，测试温度25℃，频率为1Hz。紫外光是由上至下照射。操作方法参考文献Progress in OrganicCoatings 155(2021)106229。旋转流变仪(Haak Mars III)。
结果：紫外光照射过程中，聚合反应发生，聚合物不断形成，模量快速升高；当体系中单体消耗完毕，模量曲线保持不变，为最终生成聚合物的强度。通过对比实施例1与对比例1形成的聚合物网络结构的模量可以发现(图7)，相比于对比例1，引入非液晶单体后，实施例1的聚合物网络弹性模量由4650Pa降低到2500Pa。模量的降低减弱了聚合物网络结构对液晶分子的束缚作用，液晶分子在电场的作用下更容易发生转动，可以使工作电压更低，这也与前面稳定性测试结果相对照。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电控反式调光玻璃，其特征在于，所述调光玻璃包括液晶盒和填充在液晶盒之中的液晶混合物；所述液晶混合物的组分包括单体材料、光引发剂和正/负性液晶；其中，所述单体材料由液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体组成。
2.根据权利要求1所述的电控反式调光玻璃，其特征在于，以重量份数计，所述液晶混合物的组分包括：
0.1～30份单体材料；
0.1～5份光引发剂；
60～99.5份正/负性液晶；
所述单体材料中液晶性丙烯酸酯类单体和非液晶性丙烯酸酯类单体的质量比为1∶0.1～10。
3.根据权利要求2所述的电控反式调光玻璃，其特征在于，所述液晶性丙烯酸酯类单体为 中的至少一种，其中m＝3-10，n＝3-10，X1和X2分别为中的任一种。
4.根据权利要求2所述的电控反式调光玻璃，其特征在于，所述非液晶性丙烯酸酯类单体为 中的至少一种，其中m＝3-10，n＝3-10，m和n均代表烷基链的长度，X1和X2分别为中的任一种。
5.根据权利要求2所述的电控反式调光玻璃，其特征在于，所述光引发剂为的其中一种。
6.根据权利要求2所述的电控反式调光玻璃，其特征在于，所述正/负性液晶为5CB、E7、HNG30400-200、HNG715600-000、HNG741600-000、HNG60600-100、HNG736625-000中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电控反式调光玻璃，其特征在于，所述液晶盒包括相对放置的两块透光基板、设于两块透光基板相对面的导电层、设于导电层上的取向层和置于上透光基板和下透光基板之间的间隔粒子。
8.根据权利要求7所述的电控反式调光玻璃，其特征在于所述导电层包括ITO，银纳米线或聚合物导电材料中的至少一种；所述间隔粒子包括硅球间隔粒子或聚苯乙烯间隔粒子中的至少一种。
9.一种如权利要求1～8任一项所述电控反式调光玻璃的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、取或制备相对放置的上透光基板和下透光基板；
S2、将所述上透光基板和下透光基板制备成液晶盒；
S3、将所述液晶混合物填充到步骤S2制备得到的液晶盒中；
S4、将步骤S3中得到的液晶盒进行紫外光辐照。
10.如权利要求1～9任一项所述电控反式调光玻璃在电控调光器件中的应用，所述电控调光器件可用于显示技术、光学元器件、绿色建筑或新能源汽车领域。
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